能源需求与日俱增,分布式光伏电源（distributed photovoltaic,DPV）的推广应用成为解决能源危机的重要方案,但是DPV出力的随机性和并网设备的固有特性导致其缺乏惯量支撑。虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator,VSG）控制策略的设计考虑提升DPV并网运行稳定性,为更好地提高VSG暂态功角稳定性,本文利用VSG控制参数灵活可调的特点,提出一种功角-虚拟惯量灵活控制策略。首先分析同步发电机（Synchronous Generator,SG）机组的工作原理,构建并网逆变器的等效SG数学模型,推导证明了通过逆变器并网的DPV具有模拟SG运行特性的能力,基于SG机组的简化模型及其控制目标搭建考虑功率耦合效应的VSG整体控制策略,具体分析了功频控制器的跟随频率不同导致控制效果的差异和励磁控制器在并、离网运行状态下的实现方式不同,为后续提出的优化策略提供可靠的理论基础。其次,以优化功角为入手点提出灵活虚拟惯量控制策略,并进行了暂态功角稳定性分析。对VSG虚拟功角进行稳定机理分析,基于SG机组功角稳定性分析方法建立VSG正常运行与输出电流饱和情况下的功角特性曲线。计算VSG暂态功角表达式,分析功角变化的影响因素,根据功角特性曲线确定优化方案。选择虚拟惯量作为提高功角稳定性的控制参数,提出三种功角-虚拟惯量取值方案,并逐一对其参数进行优化设计。最后建立VSG仿真模型,验证VSG不同运行状态下所提控制策略的有效性,分析不同灵活惯量取值方案的控制效果及特点,为系统不同运行状态下的控制方案提供指导。